JPH02224351A - ワイヤボンデイング方法及びその装置 - Google Patents

ワイヤボンデイング方法及びその装置

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JPH02224351A
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山崎　幹也
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野１ 本発明はワイヤボンディング方法及びその装置に関する
。
［従来の技術１ ワイヤボンディングには、熱圧着と超音波とがあるが、
近時は熱圧着の場合も超音波を併用しているのが殆どで
ある。従って、何れの場合もボンディングアームは超音
波振動子及びホーンで構成されている、この超音波ワイ
ヤボンディング方法は、周知の如く、ワイヤが挿通され
たツールを第１ボンディング点（例えばペレット上のパ
ッド）と第２ボンディング点（例えばリード上のリード
ポスト）に導き、第１ボンディング点と第２ボンディン
グ点にワイヤを接続するものである。
ところで、ボンディング位置の下方には、ボンディング
すべき半導体部品を加熱するヒートブロックが配設され
ている。その結果、ツールを一端に保持したホーンが輻
射熱によって加熱され、ホーンが熱膨張により伸びる。
また振動子に電圧が印加されると発熱するので、これに
よってもホーンが加熱されて伸びる。このようにホーン
が伸びると、ツールが予め決められたボンディング座標
に導かれず、ボンディング位置すれとなる６例えば、２
０℃より７０℃に温度が上昇すると、ホーンは約３０Ｊ
Ｌｍ伸びる。
そこで従来は、ホーンの温度上昇を下げるために、ホー
ンに常時エアを吹き付けて空冷している。
［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術は、空冷によりホーンを冷していたが、始
動時の温度とボンディング作業時の飽和温度との差が縮
まらないので、飽和温度に達した時に再度位置合わせ作
業をしなければならないという問題があった。
本発明の目的は、ホーンが飽和温度に達しても再度位置
合わせをする必要がないワイヤボンディング方法及びそ
の装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、ワイヤボンディング方法は
、ワイヤが挿通されたツールと、このツールを一端に保
持したホーンと、このホーンに取付けられた振動子と、
前記ホーンを上下動又は回動自在に支承したボンディン
グヘッドと、このボンディングヘッドをＸＹ力方向駆動
するｘＹテーブルとを備えたワイヤボンディング装置に
おいて、前記振動子の共振周波数の変化を前記ホーンの
伸縮量に変換し、この伸縮量を加算してボンディング座
標を補正し、この補正されたボンディング座標によって
前記ＸＹ子テーブル駆動して前記ツールを正規のボンデ
ィング点に導くようになっている。
また上記目的を達成するために、ワイヤボンディング装
置は、ワイヤが挿通されたツールと、このツールを一端
に保持したホーンと、このホーンに取付けられた振動子
と、この振動子に電力を供給すると共に、該振動子の共
振周波数の変化によって生じる誤差電圧をフィードバッ
クしてホーンの共振周波数の変化に追尾する自動追尾型
超音波発振電源と、前記ホーンを上下動又は回動自在に
支承したボンディングヘッドと、このボンディングヘッ
ドをｘＹ力方向駆動するＸＹ子テーブル、前記自動追尾
型超音波発振電源の誤差電圧を座標誤差へ変換してボン
ディング座標を補正する演算装置とを備え、この演算装
置によって補正されたボンディング＊＊によって前記ｘ
Ｙテーブルを駆動して前記ツールを正規のボンディング
点に導くように構成されている。
［作用］ 上記ワイヤボンディング方法及び装置によれば、ホーン
の温度変化を超音波の共振周波数の変化として捕え、こ
の共振周波数の変化をホーンの伸縮量に変換し、この伸
縮量によってボンディング座標を補正する。これにより
、ツールは常に正しいボンディング位置に導かれるので
、ボンディング不良がなくなり１歩留りが向上する。
［実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。ボン
ディングヘッドｌにはホーン２が上下動又は回動自在に
設けられており、ホーン２は図示しない駆動手段で上下
動又は回動させられる。ホーン２の一端にはツール３が
取付けられており、ツール３にはワイヤ４が挿通されて
いる。ホーン２の他端には振動子５が取付けられており
、振動子５は自動追尾型超音波発振電源６によって発振
させられる。またボンディングヘッド１にはボンディン
グ点を検出するカメラ７が取付けられている。前記ボン
ディングヘッド１はＸＹ力方向駆動されるｘＹ子テーブ
ル上に搭載されており、ＸＹテーブル８はＸＹ子テーブ
ル御電源９によって駆動される。
前記自動追尾型超音波発振電源６は、電圧制御可変周波
数発振器１０を有し、この電圧制御可変周波数発振器１
０の電力は電力増幅器１１を介して前記振動子５に供給
される。前記電力増幅器１１から振動子５への供給線１
２には、周知のＰＬＬ　（Ｐｈａｓｅ　Ｌａｃｋｅｄ　
Ｌｏｏｐ）回路１３によって共振検出器１４が接続され
、この共振検出器１４の誤差電圧１４ａは前記電圧制御
可変周波数発振器１０にフィードバックされるようにな
っている。また誤差電圧１４ａは、ツール３が導かれる
ボンディング座標を記憶した演算装置１５に供給され、
この演算装置１５によって誤差電圧１４ａは座標誤差に
変換され、ボンディング座標が補正されるようになって
いる。
次に作用について説明する０種々実験の結果、温度が上
昇してホーン２が伸びると、振動子５の共振周波数がず
れてくることが判明した。即ち、共振周波数はホーン２
の伸び量にほぼ比例して低くなる。
通常は、周知のように、演算装置１５に記憶されたボン
ディング座標のデータ信号によってＸＹ子テーブル御電
源９を介してＸＹ子テーブルが駆動され、ツール３は正
規のボンディング点に導かれ、また図示しない上下駆動
手段でホーン２が上下駆動及び振動子５に電圧制御可変
周波数発振器１０より電力が加えられ、第１ボンディン
グ点と第２ボンディング点にワイヤ４が接続される。
このようなワイヤボンディング動作においてホーン２の
温度が上昇してホーン２が伸び、振動子５の共振周波数
がずれてくると、第２図に示すように、電圧■に対する
電流工が２点鎖線又は１点鎖線のようにずれる。この電
圧Ｖ及び電ｔＩｔＩはＰＬＬ回路１３により取り出され
、共振検出器１４によって電圧■と電流Ｉどの位相のず
れが検知され、誤差電圧１４ａが出力される。この誤差
電圧１４ａは電圧制御可変周波数発振器１０にフィード
バックされ、電圧制御可変周波数発振器ｌＯはホーン２
の共振周波数の変化に追尾し、ホーン２の共振周波数を
一定に保つ電力を出力する。
また前記誤差電圧１４ａが演算装置１５に入力されると
、演算装置１５は誤差電圧Ｌ４ａを座標誤差へ変換し、
演算装置１５に予め記憶されたボンディング座標を補正
する。今、ホーン２の軸線方向をＹ方向とすると、演算
装置１５においては、誤差電圧１４ａに相当するＹ座標
誤差を算出し、ツール３の移動座標（ボンディング座標
）のＹ座標が補正される。この補正された座標に基づき
、ＸＹ子テーブル御電源９を介してＸＹ子テーブルはＸ
Ｙ力方向駆動され、ツール３はボンディング点の上方に
導かれる。その後は従来と同様の動作でワイヤボンディ
ングが行われる。
［発明の効果］ 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ホー
ンが温度上昇によって伸びても、自動的にその伸１ｉｌ
量は補正されるので、再度位置合わせをする必要がない
、またツールは常に正しいボンディング位置に導かれる
ので、ワイヤボンディング不良がなくなり、歩留りが向
上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例を示すブロック図、第２図は
電圧と電流の関係を示す説明図である。 １：ポンデイングヘッド、　　　　２：ホーン、３：ツ
ール、　　４：ワイヤ、　　５：振動子、６：自動追尾
型超音波発振電源、 ８：ＸＹ子テーブル　　９：ＸＹテーブル制御電源、　
　　　　　　　１５：演算装置。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ワイヤが挿通されたツールと、このツールを一端
    に保持したホーンと、このホーンに取付けられた振動子
    と、前記ホーンを上下動又は回動自在に支承したボンデ
    ィングヘッドと、このボンディングヘッドをＸＹ方向に
    駆動するＸＹテーブルとを備えたワイヤボンディング装
    置において、前記振動子の共振周波数の変化を前記ホー
    ンの伸縮量に変換し、この伸縮量を加算してボンディン
    グ座標を補正し、この補正されたボンディング座標によ
    って前記ＸＹテーブルを駆動して前記ツールを正規のボ
    ンディング点に導くことを特徴とするワイヤボンディン
    グ方法。
  2. （２）ワイヤが挿通されたツールと、このツールを一端
    に保持したホーンと、このホーンに取付けられた振動子
    と、この振動子に電力を供給すると共に、該振動子の共
    振周波数の変化によって生じる誤差電圧をフィードバッ
    クしてホーンの共振周波数の変化に追尾する自動追尾型
    超音波発振電源と、前記ホーンを上下動又は回動自在に
    支承したボンディングヘッドと、このボンディングヘッ
    ドをＸＹ方向に駆動するＸＹテーブルと、前記自動追尾
    型超音波発振電源の誤差電圧を座標誤差へ変換してボン
    ディング座標を補正する演算装置とを備え、この演算装
    置によって補正されたボンディング座標によって前記Ｘ
    Ｙテーブルを駆動して前記ツールを正規のボンディング
    点に導くことを特徴とするワイヤボンディング装置。
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